Übungsplatine für Elektronik und Automation

Projekt: Prof. Ferdinand Heidegger
Montage: Klasse 5AutA, Schuljahr 2020/21

Im Schuljahr 2020/21 wurden insgesamt vierzig Übungsplatinen für Elektronik und Automation gebaut. Alle anwesenden Schüler der Klasse 5AutA haben an einem „langen“ Freitag die SMD – Bauteile von mindestens zwei Leiterplatten bestückt. Mehrere Schüler haben mehr als zwei Leiterplatten bestückt. Die Platinen wurden nach der Montage der SMD – Bauteile paarweise in einem Lötofen gelötet. Das Löten musste noch am selben Tag abgeschlossen werden, weil die Lötpaste am nächsten Tag wegen Verdampfens des Flussmittels nicht mehr lötbar gewesen wäre.

ie Platine kann an eine mit Labview kompatible Ein / Ausgabe-Einheit vom Typ MyDaq angeschlossen werden. Dabei bezieht die Übungsplatine den Strom vom MyDaq. Sollte der vom MyDaq bereit gestellte Strom nicht ausreichen (z.B. bei stromhungrigen externen Schaltungen), kann ein billiges Wandnetzteil angeschlossen werden, um die „Pferdestärken“ zu erhöhen. Die Platine lässt sich auch als eigenständige Einheit für verschiedene Übungen im Bereich Elektronik und / oder Automation einsetzen. In diesem Fall genügt ein einfaches Wandnetzteil zur Stromversorgung.

Auf der Platine werden verschiedene stabilisierte Spannungen generiert: +5V, +12V, -12V, einstellbare Spannung 0…+12V und 0…-12V (tracking zu +12V). Außerdem sind zwei analoge Puffer - Verstärker vorhanden, die einen zehn mal größeren Ausgangsstrom liefern können als MyDaq. Man kann kleine Regelstrecken aufstecken, z.B. Helligkeitsregelstrecken. Ein achtfacher Pegelwandler 3,3V => 5V mit LED – Anzeige ermöglicht den Anschluss von Mikrocontrollern mit einer Betriebsspannung von 5V an MyDaq. Eine Steckplatine für lötfreie Aufbauten von einfachen Schaltungen ist ebenfalls vorhanden. Die doppelreihigen Buchsenleisten erlauben kurze Drahtverbindungen zwischen Interface – Elektronik und Steckplatine.

Da viele Übungsgeräte zur Verfügung stehen, können einige an Schüler für Projektarbeiten zu Hause ausgeliehen werden. Das hat sich besonders heuer mit den bereits im letzten Jahr gefertigten Übungsplatinen für Mikrocontroller bewährt, weil auch während der Lockdowns zu Hause geübt werden konnte.

Ein Prototyp wurde schon vor Jahren fertiggestellt und getestet. Da im letzten Jahr bereits 40 Übungsplatinen für die Programmierung von Mikrocontrollern hergestellt wurden, waren im letzten Jahr keine Ressourcen mehr frei.

Die bedrahteten Bauteile müssen noch zum größten Teil montiert werden. Diese Arbeit sowie Inbetriebnahme und Fehlersuche übernimmt Prof. Heidegger. Somit können die Übungsgeräte im Schuljahr 2021/22 bereits verwendet werden.